CN110034449A - 电连接元件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电连接元件(10)以用于电连接第一电部件(12)(尤其为机动车中的电驱动马达(16))与第二电部件(14)(尤其为功率电子设备(18)或高伏缆线束(20))。在此壳体衬套(24)集成到第一电部件(12)的壳体(22)中，其可通过插头(70)电接触。设置成，在壳体衬套(24)中布置有第一汇流条(26)，该第一汇流条可通过插头(70)的第二汇流条(78)电接触。在此，在壳体衬套(24)处且在插头壳体(72)处设置有多个密封元件(30,36,76)，以便实现在第一电部件(12)和第二电部件(14)之间的不透液体的介质分离。

Description

电连接元件

技术领域

本发明涉及一种根据独立专利权利要求的前序部分所述的用于电连接两个电部件的电连接元件。

背景技术

由现有技术已知大量用于连接两个电部件的电连接元件。在此，通常构造有第一构件作为插头，该插头***到第二电部件的相应的***开口中。在电动车中，尤其当电驱动机为油冷却时，电池或电驱动机的电接触引起相应的挑战。由现有技术尤其已知用于高伏连接(Hochvolt-Verbindungen，有时称为高压连接)的这样的电连接元件，所述电连接元件分别连接两个干燥运行的电部件。在该情形中，电接触是尤其简单的，因为仅对于在电连接元件内部中的相应电流传递和向外的电绝缘必须确保。此外，由现有技术已知密封的接口，所述密封的接口需要相对多的结构空间。另外在密封的接口的情形中集成相应的传感机构以用于电流测量是困难的。此外，密封的程度有时是低的，从而密封的接口仅允许针对喷射油的密封，然而不允许针对油槽(Ölsumpf，有时称为油底壳)的密封。另外，一些密封的接口不适用于功率电子设备的直接附装。

由文件DE 10 2016 216 933 A1已知一种用于电机的电接触的插头，其中插头具有：壳体，其带有设有固定件的第一悬臂和设有另一固定件的第二悬臂以用于固定在定子支架处；以及定位件，其用于将插头定位在定子支架处。此外，设置有温度传感器以用于获得电机的温度。

文件WO 2004/020814 A1公开了一种用于喷射器与内燃机的发动机控制器的电连接的缆线束。在此，喷射器布置在内燃机的缸盖中并且由冷却或润滑剂在周围冲洗。在此，缆线束包括第一区段和第二区段，该第一区段和该第二区段经由夹持支架和外罩相互连接，其中不仅夹持支架而且外罩具有用于自锁定的器件。

另外，由文件WO 2006/077208 A1已知一种用于机动车变速器的控制模块。控制模块具有第一壳体件，第一线路件(Schaltungsteil)布置在该第一壳体件上。控制模块另外具有第二壳体件和支架，柔性的导体薄膜布置在该支架处。导体薄膜在处于第一壳体件和第二壳体件之间的壳体内腔中与线路件相连接。导体薄膜此外在壳体内腔外与固定在支架处的电结构元件电连接。在此，设置有堆垛形的结构，在该结构中支架布置成以第一侧安放在第一壳体件的设有线路件的内侧上，该线路件布置在支架的凹入部中，柔性的导体薄膜布置在支架的背离第一壳体件的第二侧上并且第二壳体件放上到柔性的导体薄膜上。

发明内容

现在本发明的任务在于，建议一种用于电连接两个电部件的电连接元件，该电连接元件克服了由现有技术已知的缺点并且可成本适宜地制造以及能够简单地装配。

根据本发明，该任务通过一种用于电连接第一电部件与第二电部件的电连接元件来解决，其中第一电部件具有壳体衬套，在该壳体衬套中引导有第一汇流条(Stromschiene)。在此设置成，壳体衬套在其面向第一电部件的壳体的端面处具有第一密封元件，利用该第一密封元件将壳体衬套相对于壳体密封。另外设置成，壳体衬套在其背离壳体的端面处通过罩盖覆盖，其中在罩盖和壳体衬套之间布置有第二密封元件，利用该第二密封元件将第一汇流条相对于壳体衬套和罩盖密封。在此，第二密封元件优选地实施为由弹性体制成的环绕的密封件，该弹性体形状配合地容纳在壳体衬套的背离壳体的端面处的凹槽中。通过这种密封件组合实现，壳体衬套即使在插头未***的情形中也不透液体地相对于壳体密封，并且由此运行可靠地防止用于第一电部件的液态冷却剂的逸出。在此，密封件相对于由现有技术已知的电接口具有提高的密封度，从而壳体衬套还适用于在油池中使用。

通过在从属权利要求中所提及的特征，可实现在独立权利要求中指出的电连接元件的有利的改善方案和进一步改进方案。

在本发明的优选设计方案中设置成，电连接元件包括带有插头壳体的插头，在该插头壳体中布置有第二汇流条，其中，第二汇流条可***到壳体衬套的至少一个插接开口中。由此，电连接元件的高度集成且极其紧凑的结构形式是可行的。

在本发明的另外的优选的设计方案中设置成，插头壳体在其面向第一电部件的壳体的端面处具有第五密封元件、尤其环绕的密封件。由此插接区域相对于周围环境的附加的密封是可行的，从而可靠地避免污物或液体从插头侧进入。

根据本发明的一种优选的实施方式设置成，插头壳体借助于至少一个螺纹连接力配合地与壳体衬套相连接。优选地设置有另一螺纹连接以用于将衬套装配到第一电部件的壳体中。由此即使在插头壳体没有装配的情况下也确保第一电部件的密封性。通过螺纹连接，电连接元件的成本适宜且可简单装配的解决方案是可行的。在此，在装配中不必装配附加的插接套筒或其它的构件，从而能够节省装配时间和由此装配成本。

对于许多应用情形有利的是，在第二汇流条处布置有测量单元以用于电流测量。通过在第二汇流条处的用于电流测量的测量单元可行的是，为需要的调节过程提供电流实际值并且由此使得有效的电流调节成为可能。在此，布置在插头的第二汇流条处相对于布置在壳体衬套中的第一汇流条处是有利的，因为在插头壳体中的第二汇流条可更容易接近，并且电流本来只有当第一汇流条和第二汇流条接触时才流动。

在此特别优选的是，测量单元实施为霍尔传感器或测量电阻。霍尔传感器和测量电阻是用于在第二汇流条处获得电流强度的简单的且成本适宜的传感器。在此不仅霍尔传感器而且还称为分流器(Shunt)的测量电阻可节约空间地集成到插头的插头壳体中。

在电连接元件的一种有利的设计方案中设置成，第一汇流条和第二汇流条分别具有区段，所述区段垂直于壳体衬套或插头壳体的面向第一电部件的壳体的端面构造，其中第一汇流条和第二汇流条的区段构造电连接元件的接触区(Kontaktzone，有时称为触头区)。通过垂直的布置，在插头和壳体衬套之间的特别简单的接合和连接是可行的。在此尤其降低了在装配中汇流条变弯的危险。

在此特别优选的是，在接触区的区域中设置有按压元件尤其弹性舌状件，利用该弹性舌状件将第二汇流条的区段压靠第一汇流条的区段。通过按压元件在第一汇流条和第二汇流条之间的接触区域被预紧，由此提供更高的安全性以防止汇流条中的一个汇流条升起和由此受影响的电流传递。此外，在夹紧元件处可设置有卡锁机构，以便在第二汇流条的插接舌状件完全***的情形下确保插头锁止在该位置中。

在电连接元件的另一优选的实施方式中设置成，在壳体衬套处且在插头处设置有多个彼此平行布置的汇流条。通过多个彼此平行布置的汇流条可实现附加的功能。在交流电的情形下使用根据本发明的电连接元件时，不同的导体可通过不同的汇流条实现。另外，经由多个优选彼此平行布置的汇流条可传递更大的电流。备选或附加地可行的是，经由相应的汇流条传递另外的信息，从而可针对项目选择合适数量的汇流条和插接开口。

电连接元件的这样的实施方式是特别有利的，即在其中第一电部件由液态介质润滑并且第二电部件保持不与液态介质接触。根据本发明的电连接元件由于高的密封作用在以下情形下是特别有利的，即当电部件由液体尤其由油池围绕尤其以为了冷却所述电部件并且第二电部件必须绝对地保持干燥时。

在本发明的一种优选实施方式中设置成，第一电部件是机动车的电驱动马达并且第二电部件是机动车的功率电子设备或缆线束。用于根据本发明的电连接元件的优选的应用情形是在一侧上在机动车中的优选油冷却的电驱动机和在另一侧上功率电子设备或缆线束之间的电接口。在此通过电连接元件可实现功能可靠的电连接。

在本申请中所提的本发明的不同的实施方式可有利地相互组合，只要在个别情况中没有不同地实施。

附图说明

接下来在实施例中根据所属的图纸阐述本发明。其中：

图1以截面图示出了根据本发明的电连接元件的优选实施例；

图2以朝向端面的前视图以及以截面图示出了根据本发明的电连接元件的壳体衬套；并且

图3以多个视图以及以截面图示出了根据本发明的电连接元件的插头。

参考符号列表

10接口接触

12第一电部件

14第二电部件

16电驱动马达

18功率电子设备

20缆线束

22壳体

24壳体衬套

26第一汇流条

28端面

30第一密封元件

32端面

34罩盖

36第二密封元件

38螺纹紧固件(Verschraubung)

40第一凹槽

42螺纹孔

44第一螺纹孔

46第二螺纹孔

48凹口

50第一汇流条的第一区段

52第一汇流条的第二区段

54弯曲半径

56接触区

58螺纹孔

60第一插接开口

62第二插接开口

64第三插接开口

66第三汇流条

68第五汇流条

70插头

72插头壳体

74端面

76第三密封元件

78第二汇流条

80第一区段

82第二区段

84弯曲半径

86测量单元

88霍尔传感器

90测量电阻

92螺纹紧固件

94第四汇流条

96第六汇流条

98插接舌状件

100按压元件。

具体实施方式

图1示出了用于电连接第一电部件12(尤其机动车的电驱动马达16)与第二电部件14(尤其功率电子设备18或缆线束20)的电连接元件10。电连接元件10包括壳体衬套24，该壳体衬套布置在第一电部件12的壳体22中并且可经由在壳体22中的开口电接触。在壳体衬套24中布置有第一汇流条26，该第一汇流条具有第一区段50，可使该第一区段与第一电部件12处于连接中并且该第一区段基本上平行于第一电部件12的壳体22伸延。第一汇流条26另外具有第二区段52，该第二区段垂直于第一区段50且垂直于第一电部件12的壳体22伸延。在第一汇流条26的第一区段50和第二区段52之间构造有弯曲半径54。壳体衬套24在第一汇流条26的第二区段52的区域中具有凹口48。在此，第二区段52优选地贴靠在凹口48的第一壁处。在此，在第一汇流条26处设置有按压元件100，该按压元件通过在壳体衬套24中的凹口48被引导并且在该处卡锁。

壳体衬套24具有第一端面28，该第一端面面向第一电部件12的壳体22。在第一端面28处布置有第一密封元件30、优选由弹性体制成的环绕的密封件，利用该环绕的密封件将壳体衬套24不透液体地相对于壳体22密封。壳体衬套24另外具有与第一端面28相对而置的第二端面32，该第二端面可利用罩盖34封闭。在罩盖34和第二端面32之间布置有第二密封元件36。为了实现形状配合地容纳第二密封元件36，在壳体衬套24的第二端面32处设置有第一凹槽40，第二密封元件36容纳在该第一凹槽中。另外在罩盖34处设置有对应的凹槽以用于容纳第二密封元件36。在此第二密封元件36优选地构造为环绕的密封单元，该环绕的密封单元将第一汇流条相对于壳体衬套24的第二端面32和罩盖34密封。为了实现第二密封元件36的相应的定位，在壳体衬套24的第二端面32处的凹槽40构造为环绕的凹槽，以便形状配合地容纳第二密封元件36。另外，两个螺纹孔44,46引入到壳体衬套24的第一端面28中，利用这两个螺纹孔可将插头70借助于螺纹连接与壳体衬套24相连接。

电连接元件10此外包括插头70，该插头具有插头壳体72和第二汇流条78。在此，第二汇流条78可通过插头70***到壳体衬套24中与第一汇流条26电连接。在此，第二汇流条78以垂直于壳体22伸延的第二区段82在接触区56中贴靠在第一汇流条26处。两个汇流条26,78的贴靠通过按压元件100支持，该按压元件100将第二汇流条78的第二区段82在接触区56中压靠第一汇流条26的第二区段52。第二汇流条78另外具有用于联接到第二电部件14处的第一区段80，该第一区段优选垂直于第二汇流条78的第二区段82伸延。在第二汇流条78的第一区段80和第二区段82之间构造有弯曲半径84。在插头壳体72的面向第一电部件12的壳体22的端面74处设置有第三密封元件76、优选地同样为由弹性体制成的环绕的密封件，利用该环绕的密封件将插头壳体72相对于第一电部件12的壳体22密封。此外，在插头壳体72处设置有螺纹紧固件38，经由该螺纹紧固件38将插头70固定到壳体衬套24的螺纹孔42,58中。此外，设置有螺纹紧固件92，利用该螺纹紧固件92将壳体衬套24经由螺纹孔44,46固定在壳体22中。由此即使在插头70没有***的情况下也确保壳体衬套24的密封性。在插头70装配之后，插接区域本身也相对于周围环境密封。在插头70处另外设置有测量单元86以用于在插头70***的情形下进行电流测量。测量单元86优选地构造为霍尔传感器88或构造为测量电阻(分流器)90并且实现了电连接元件10的紧凑构造。

图2示出了根据本发明的电连接元件10的壳体衬套24的前视图(左)和截面图(右)。在第一端侧28处构造有三个彼此平行布置的插接开口60,62,64，在插头70的汇流条78,94,96的端部处的相应的插接舌状件98可***到所述插接开口60,62,64中。此外能够看出，壳体衬套24除了第一汇流条26之外具有第三汇流条66和第五汇流条68，该第三汇流条和该第五汇流条平行于第一汇流条26布置。

在图3中以前视图(上)、两个侧视图(左和中)以及以截面图(右)示出了插头70。插头70具有三个平行的汇流条78,94,96，这三个汇流条可***到壳体衬套24的插接开口60,62,64中。此外在图3中可看出，对于汇流条78,94,96中的每个设置有专用的测量单元86，以便对于每个汇流条78,94,96可独立地执行电流的测量。

在图1到3中示出了以带有插接接触(Steckkontakt，有时称为插接触头)的实施方案的根据本发明的电连接元件10的三极的变型方案。经由密封元件30,36,38,58进行的密封如此设计，即使得在壳体衬套24装配的情形中即使在没有与插头70插接连接的情况下也确保在壳体22的面向第一电部件12的侧边上的密封性。在插头70装配之后，插接区域48,56本身也相对于周围环境密封。替代在汇流条26,66,68,78,94,96之间的插接接触，经由夹持接触(Klemmkontakt，有时称为夹持触头)或弹性接触(Federkontakt，有时称为弹性触头)进行的电连接也是可行的。插接接触基本上(im ersten Ansatz)显得特别有利，因为插接接触相比夹持接触或弹性接触能够更容易地实现。备选于所示的三极的电连接元件10的形式，带有更多或更少的触头的实施方式也是可行的。触头的数量在此取决于应用并且可相应于待完成的功能且相应于电流匹配。

电流测量经由直接连结在插头70的汇流条78,94,96处的测量单元86来实现。所述测量单元86可优选地通过霍尔传感器88或通过也称为分流器的测量电阻90来实现。测量单元86能够具有至第二电部件14的控制电路板尤其至功率电子设备18的控制电路板的信号接口。

总的来说能够理解的是，根据本发明的电连接元件10通过高度集成且由此极其紧凑的结构出众，其中电流传感机构86,88,90集成到插头70中。电连接元件10不是仅针对油雾或喷射油密封，而是具有提高的密封性，从而电连接元件10适用于在油的情况下使用。汇流条28,66,68,78,94,96的电接触在插头70和壳体衬套24接合时实现，其中通过螺纹紧固件92实现插头70和壳体衬套24的稳定的固定和高的密封性。

Claims (10)

1.一种电连接元件(10)，该电连接元件用于电连接第一电部件(12)与第二电部件(14)，其中所述第一电部件(12)具有壳体(22)，其中所述电连接元件(10)具有壳体衬套(24)，在该壳体衬套(24)中引导有第一汇流条(26)，其特征在于，所述壳体衬套(24)在其面向所述壳体(22)的端面(28)处具有第一密封元件(30)，利用该第一密封元件将所述壳体衬套(24)相对于所述壳体(22)密封，所述壳体衬套(24)在其背离所述壳体(22)的端面(32)处通过罩盖(34)覆盖，其中在所述罩盖(34)和所述壳体衬套(24)之间布置有第二密封元件(36)，利用该第二密封元件将所述第一汇流条(26)相对于所述壳体衬套(24)和所述罩盖(34)密封。

2.根据权利要求1所述的电连接元件(10)，其特征在于，所述电连接元件(10)具有带有插头壳体(72)的插头(70)，在该插头壳体中布置有第二汇流条(78)，其中所述第二汇流条(78)可***到所述壳体衬套(24)的至少一个插接开口(60,62,64)中。

3.根据权利要求2所述的电连接元件(10)，其特征在于，所述插头壳体(72)在其面向所述壳体(22)的端面(74)处具有第三密封元件(76)。

4.根据权利要求1到3中任一项所述的电连接元件(10)，其特征在于，所述壳体衬套(24)借助于螺纹连接(92,44,46)力配合地与所述第一电部件(12)的壳体(22)相连接。

5.根据权利要求2到4中任一项所述的电连接元件(10)，其特征在于，在所述第二汇流条(78)处布置有测量单元(86)以用于电流测量。

6.根据权利要求5所述的电连接元件(10)，其特征在于，所述测量单元(86)实施为霍尔传感器(88)或测量电阻(90)。

7.根据权利要求2到6中任一项所述的电连接元件(10)，其特征在于，所述第一汇流条(26)和所述第二汇流条(78)分别具有区段(52,82)，所述区段垂直于所述壳体衬套(24)或所述插头壳体(72)的面向所述壳体(22)的端面(28,74)构造，其中所述第一汇流条(26)和所述第二汇流条(74)的区段(52,82)构造所述电连接元件(10)的接触区(56)。

8.根据权利要求2到7中任一项所述的电连接元件(10)，其特征在于，在所述壳体衬套(24)处且在所述插头(70)处设置有多个彼此平行布置的汇流条(26,66,68,78,94,96)。

9.根据权利要求1到8中任一项所述的电连接元件(10)，其特征在于，所述第一电部件(12)由液态介质润滑并且所述第二电部件(14)保持不与液态介质接触。

10.根据权利要求1到9中任一项所述的电连接元件(10)，其特征在于，所述第一电部件(12)是机动车的电驱动马达(16)并且所述第二电部件是机动车的功率电子设备(18)或缆线束(20)。